L’insulina è un ormone che regola i livelli di zucchero nel sangue. Il glucosio è un monosaccaride, cioè un carboidrato semplice. Dopo aver mangiato, i carboidrati complessi vengono scomposti in carboidrati semplici nel tratto gastrointestinale e assorbiti nel flusso sanguigno.
L’insulina regola il metabolismo dei carboidrati ed è coinvolta nel metabolismo delle proteine e dei carboidrati. Grazie a questo ormone, il glucosio del sangue viene assorbito dalle cellule di organi e tessuti. I suoi resti si depositano nelle cellule del fegato e dei muscoli sotto forma di glicogeno. È un polisaccaride composto da molecole di glucosio. Si tratta di una riserva di carboidrati immagazzinata che costituisce la principale fonte di energia per il nostro corpo. Viene rilasciato e convertito in glucosio quando il corpo avverte un maggiore bisogno di energia. Ciò accade durante l'attività fisica, lo stress, quando i livelli di zucchero nel sangue diminuiscono a causa del salto dei pasti o di un deficit calorico.
La partecipazione dell'insulina al metabolismo proteico è che questo ormone promuove la sintesi degli acidi nucleici e inibisce la scomposizione dei composti proteici. Durante il metabolismo dei grassi, l'insulina attiva i processi energetici nelle cellule adipose e partecipa alla sintesi degli acidi grassi.
Come funziona l'insulina?
Questo ormone regola la distribuzione dell'energia sotto forma di glucosio. Secondo questo criterio, tutti gli organi e tessuti sono suddivisi in organi e tessuti insulino-dipendenti e non insulino-dipendenti. Fegato, muscoli e tessuto adiposo sono insulino-dipendenti. Il glucosio entra in essi solo quando l’insulina "dà il permesso" di formare depositi di energia. Quando mancano le calorie, quando non c’è abbastanza energia, c’è una mancanza di glucosio nel tessuto adiposo e nei muscoli, che impedisce all’insulina di entrare cellule e viene inviato al cervello e ad altri organi vitali indipendenti dall’insulina.
Scoperta dell'insulina e del suo ruolo nell'organismo
Il pancreas è responsabile della produzione di questo ormone. L'ormone viene prodotto da speciali cellule ß nelle isole di Langerhans. L'insulina è un ormone vitale la cui ridotta secrezione porta a gravi problemi metabolici. La malattia più nota associata a una ridotta funzionalità dell’insulina nel pancreas è il diabete mellito (DM).
La prima descrizione dei sintomi del diabete risale al 2980 a. C. dall'egiziano Imhotep. Informazioni sul diabete sono state trovate anche negli antichi papiri greci risalenti al 1500 a. C. Trovato.
La natura del "diabete" è oggetto di ricerche da molti anni. La scoperta dell'ormone che regola i livelli di zucchero nel sangue appartiene allo scienziato Paul Langerhans, che nel 1869 scoprì un gruppo di cellule nel pancreas responsabili della secrezione di insulina. Lo specialista è riuscito a dimostrare che è il pancreas ad avere la funzione di regolare i livelli di zucchero nel sangue.
Nel 1900, lo scienziato L. V. Sobolev continuò la ricerca su questo organo e scoprì che i cambiamenti patologici nelle isole di Langerhans portano al diabete mellito e, con il diabete persistente, il diabete non si verifica nemmeno con l'atrofia del tessuto ghiandolare.
La liberazione dell'ormone e la scoperta della terapia insulinica risalgono al medico canadese Frederick Banting. Fu il primo al mondo a isolare dalle sue cellule il cosiddetto "estratto di pancreas" per utilizzarlo nella cura del diabete, cosa che avvenne solo nel 1921. L'insulina originariamente si chiamava Ayletin, ma poi venne ribattezzata.
Prima dell’introduzione della terapia insulinica, le persone affette da diabete erano destinate a morire rapidamente. Nel 1922 fu creato un farmaco a base di insulina purificata di origine animale. Nel 1923 iniziò la produzione di massa di questo farmaco. Ha permesso alle persone con diabete di regolare artificialmente i livelli di zucchero nel sangue, evitando così le complicazioni mortali del diabete.
Attualmente l’insulina per i diabetici viene prodotta utilizzando l’ingegneria genetica. Tale farmaco è chiamato ricombinante. È costituito da una sostanza prodotta da ceppi di lievito in un mezzo nutritivo. Questo metodo ha permesso di abbandonare le materie prime di origine animale e di ottenere un farmaco il cui effetto è identico all'insulina naturale.
Secrezione di insulina e suoi disturbi
Per il normale corso dei processi metabolici, è importante che l'insulina venga prodotta nella quantità richiesta. Viene sempre prodotta una quantità minima di questo ormone. Stiamo parlando della secrezione basale di insulina. Dopo aver mangiato e l'ingresso del glucosio nel sangue, avviene il rilascio attivo dell'ormone, il cosiddetto picco prandiale. Ciò è necessario affinché il glucosio possa entrare nelle cellule di organi e tessuti.
Durante la normale funzione pancreatica, la produzione di insulina avviene in due fasi dopo il pasto. La fase veloce dura 1-3 minuti, la fase lenta dura fino a mezz'ora.
Il livello di insulina nel sangue delle persone sane varia ampiamente. Dipende dall'età e dalle condizioni fisiologiche. Nei bambini questo valore è compreso tra 3 e 20 μU/ml; negli adulti il limite superiore è 25 μU/ml.
Durante la gravidanza e dopo la menopausa, le donne sperimentano cambiamenti ormonali significativi. Il livello normale di insulina in questo caso è compreso tra 6 e 27/36 µU/ml.
Una violazione è considerata non solo ridotta ma anche aumentata secrezione dell'ormone. Esistono diversi fattori a causa dei quali il pancreas non può produrre la quantità necessaria di insulina:
- Diabete di tipo 1. Il processo patologico è causato da una reazione autoimmune. Nelle persone affette da questa malattia, le cellule ß nelle isole di Langerhans vengono distrutte e non possono soddisfare il fabbisogno dell'ormone da parte dell'organismo.
- Pancreatite. L'infiammazione del pancreas porta a una compromissione della funzione secretoria e a una carenza di insulina a causa della fibrosi dei tessuti. Il diabete mellito accompagnato da pancreatite è chiamato diabete pancreatogenico o diabete di tipo 3.
- Trauma, intervento chirurgico al pancreas. Danneggiano l'apparato insulare che produce insulina.
- Abuso di carboidrati veloci. L'assunzione eccessiva di glucosio dal cibo fa sì che l'organo lavori di più. Nel tempo, ciò porta a una compromissione della funzione dell’insulina a causa dell’usura del pancreas.
- Intossicazione. L'alcol, i farmaci forti, i veleni chimici e naturali e le sostanze radioattive danneggiano le cellule del pancreas.
- Insulinoma. Un tumore delle cellule β delle isole pancreatiche porta ad un'eccessiva secrezione di insulina.
Livelli ormonali elevati portano a un’ipoglicemia prolungata. A causa dei bassi livelli di glucosio, le cellule degli organi e dei tessuti non possono ricevere energia sufficiente.
Insulina per diabetici
Quando la produzione di insulina è interrotta o assente, il glucosio proveniente dal cibo entra nel sangue ma non può entrare nelle cellule dei tessuti insulino-dipendenti, cioè muscoli e grasso. Allo stesso tempo, gli organi insulino-indipendenti ricevono un eccesso di glucosio, che porta a cambiamenti patologici. Nel diabete mellito sono colpiti principalmente gli organi bersaglio: vasi sanguigni, nervi, reni.
La terapia insulinica viene utilizzata per trattare il diabete di tipo 1 e di tipo 2. Nel diabete di tipo 1, le cellule del pancreas sono danneggiate, quindi le iniezioni del farmaco sono l’unico modo per controllare i livelli di glucosio.
Nel diabete di tipo 2 si verificano disturbi dovuti ad una ridotta suscettibilità dei tessuti insulino-sensibili. Può essere prodotto in quantità sufficiente o addirittura in eccesso, ma il fegato, il tessuto adiposo e il tessuto muscolare non percepiscono più gli effetti di questo ormone. Si verifica un'iperglicemia cronica: un aumento del livello di zucchero nel sangue.
Un ruolo fondamentale nel trattamento del diabete di tipo 2 è giocato da una dieta a basso contenuto di carboidrati, dall'assunzione di farmaci per abbassare i livelli di zucchero e aumentare la sensibilità cellulare all'insulina. Ai pazienti con malattia progressiva vengono prescritte iniezioni di insulina per il diabete di tipo 2. Ciò accade di solito quando le cellule beta del pancreas non riescono più a far fronte alla produzione ormonale del corpo e i farmaci per abbassare lo zucchero perdono la loro efficacia.
Il diabete è scompensato, cioè non controllato, ed è associato a gravi complicazioni. In questo caso viene in soccorso l'insulina esogena, quella che proviene dall'esterno.
Preparati per la terapia insulinica
Diversi tipi di preparazioni di insulina vengono utilizzati nel trattamento del diabete. Hanno lo stesso effetto, ma differiscono per velocità e durata dell'azione. Ciò è necessario per rendere il trattamento più fisiologico, poiché nelle persone sane i livelli di insulina aumentano e diminuiscono naturalmente durante il giorno.
Nel diabete vengono utilizzati quattro tipi di insulina:
- Il farmaco ad azione rapida viene somministrato prima dei pasti. L'effetto si manifesta entro 15 minuti e rimane efficace per 3-4 ore.
- L'insulina ad azione breve viene utilizzata anche prima dei pasti. Funzionerà in 30-60 minuti. L'effetto dura 5-8 ore.
- L'insulina intermedia ha effetto 1-2 ore dopo l'iniezione. L'effetto dura 14-16 ore.
- L'insulina ad azione prolungata funziona due ore dopo l'iniezione. I suoi effetti durano fino a un giorno o più.
Il regime di trattamento e il dosaggio del farmaco vengono selezionati dal medico curante in base al caso clinico. La terapia insulinica basal-bolus viene solitamente utilizzata per il diabete di tipo 1. Contiene farmaci ad azione breve e rapida per consumare lo zucchero di ogni pasto e mantenere normali livelli di glucosio durante il giorno.